JPH06289394A - 投射型表示装置用光源、照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置に用いる照明装置の集光率を向
上して明るい液晶表示装置を得る。 【構成】 光源１０１から出射した光線を反射し、液晶
表示素子１０５の方向に向ける作用を有する第１のリフ
レクタ１０２Ａと、光源から出射し第１のリフレクタで
反射されない光線の方向を、該リフレクタで反射するよ
うに変える第２のリフレクタ１０３と、を設け、第１の
リフレクタから液晶表示素子までの距離を、第１のリフ
レクタの焦点距離に関連した特定の距離に選定して集光
率を上げた照明装置とする。液晶表示素子の画素毎にマ
イクロレンズを配置したものと組み合わせて液晶表示装
置とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】本発明は投射型表示装置用光源および液晶
表示装置に関り、特に光源の出射光を効率よく集光する
ことのできる投射型表示装置用光源および液晶表示装置
に関する。

【０００２】更に本発明は、照明装置及びこれを用いた
液晶表示装置に関するものであり、一対の透明基板間に
液晶を注入し、該液晶の電気光学効果により画像情報を
可視表示する透過型の液晶表示素子を、ライトバルブと
して用い、該液晶表示素子上の表示画像を、照明装置に
よる照明光で照射表示する液晶表示装置と、そのための
前記照明装置と、に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来の投射型液晶表示装置に使用される
光源は、例えば特開平１−１２０１９２号公報、特開平
３−２３０４０４号公報等に記載され、図７に示すよう
にランプ１、リフレクタ３、及びコンデンサレンズ等に
よって構成されているものが多い。

【０００４】照明装置について述べれば、従来より、例
えば、光学的特性の変化として所与の映像信号に応じて
ライトバルブに形成される画像を、照明装置による照明
光で照射し、該画像を直視する直視型表示装置、あるい
は該画像を光学像として投写レンズによりスクリ−ン上
に投写する投写型表示装置等が、液晶表示装置としてあ
り、そうした液晶表示装置に用いられるライトバルブと
して、透過型の液晶表示素子を用いているものが数多く
提案されている。

【０００５】一方、透過型の液晶表示素子をライトバル
ブとして用いた液晶表示装置に使用される照明装置とし
ては、例えば特開昭６４−３８７２５号公報または特開
平１−１８２８７７号公報、特公平４−６３３６４号公
報に記載のように、光源からの出射光を１枚のリフレク
タで反射させて液晶表示素子を照射するものが用いられ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の投射型液晶表示
装置に使用される光源としては、図７の光線１１のよう
にリフレクタ３に当たらずに逸散する光線成分１１の存
在により十分な光利用率が得られていなかった。

【０００７】この損失を補うためにはリフレクタ３を大
型化する必要があるが、同時に装置全体が大型化すると
いう問題があった。本発明の第１の目的は、図７におけ
る光線成分１１を減らし、有効な光線成分１２の光量を
増加した投射型表示装置用光源および液晶表示装置を提
供することにある。

【０００８】次に照明装置及びこれを用いた液晶表示装
置について述べると、一般に、ライトバルブに背面から
光を照射するタイプの所謂バックライトと上記透過型の
液晶表示素子とを用いた液晶表示装置、あるいは、さら
に該液晶表示装置による像を投写レンズによりスクリ−
ン上に投写する投写型液晶表示装置においては、表示画
像が明るく、かつ小型で解像度等の性能が良いことが望
まれている。明るさを向上させるためには、光源自体の
明るさを増すこと、該光源の放射する全光束量に対す
る、透過型の液晶表示素子等のライトバルブ上に照射さ
れる光束量の比率（以下集光率と呼ぶ）を高くすること
が必要である。

【０００９】上記従来技術については、光源からの出射
光を１枚のリフレクタで反射させて液晶表示素子に照射
するものであるから、リフレクタに入射しない光線は有
効利用されない。

【００１０】図１８は、従来の照明装置の基本的構成を
示す説明図である。同図に見られるように、光源１０１
から出射した光線は、リフレクタ１０２に入射し、反射
して液晶表示素子１０５を照射するに至る反射光１１５
と、リフレクタ１０２に入射しないで逃げる直射光１１
６に大別される。

【００１１】従来方式においては、直射光１１６が有効
利用されないので液晶表示素子１０５に集まる光の集光
率が低く、これを向上させることが課題であった。この
直射光１１６を有効利用するには、リフレクタを大形化
すればよいが、この場合セットの大形化を招くので望ま
しくない。

【００１２】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、従って本発明の第２の目的は、液晶表
示装置の明るさを向上させることができる集光率の高い
照明装置、及びかかる照明装置を用いた液晶表示装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し第１の
目的を達成するために、本発明では、ランプの管球部の
一部にその出射光成分を上記リフレクタに向けて反射す
る反射膜、あるいは反射ミラーを設けさらに、上記反射
膜、あるいは反射ミラーの形状を球面、または楕円面と
するようにする。

【００１４】また、上記ランプの管球部内の発光中心を
上記反射膜の球面の中心位置に一致するようにする。ま
た、上記ランプの管球部内の二つの発光電極の端部の位
置を上記反射膜の楕円面の二つの焦点位置にそれぞれ一
致するようにする。

【００１５】また、Ｄを上記リフレクタの開口径として
上記リフレクタの焦点距離ｆを、 Ｄ ≧ ４ｆ ≧ ０．７５×Ｄ ……（１） の範囲内に設定するようにする。さらに、上記反射膜ま
たは反射ミラーをダイクロイック膜で形成するようにす
る。

【００１６】また、液晶表示装置に上記投射型表示装置
用光源の何れかを用い、その出射光を集光レンズにより
集光して液晶表示素子に照射し、その透過光を投射レン
ズによりスクリーンに投射するようにする。

【００１７】また、三板式の液晶表示装置に上記投射型
表示装置用光源の何れかを用い、その出射光を集光レン
ズにより集光して三原色に分離し、その三原色のそれぞ
れを三枚の液晶表示素子に照射してそれぞれの出射光を
合成し、投射レンズによりスクリーンに投射するように
する。

【００１８】また、上記液晶表示素子内に、光の入射面
に設けた偏向板の出射光を液晶表示素子の各画素電極領
域内に集光するための単位レンズ部からなるマイクロレ
ンズアレイを設けるようにする。

【００１９】次に上記第２の目的（液晶表示装置の明る
さを向上させることができる集光率の高い照明装置、及
びこれを用いた液晶表示装置を提供すること）達成のた
め、本発明では、照明装置を、光源と、液晶表示素子の
光投射面を照射面として光源からの出射光を該照射面に
集光するためのリフレクタと、により構成し、かつ該リ
フレクタを、光源の一方の側に液晶表示素子が位置する
としたとき該光源の他方の側（光源から見て液晶表示素
子とは反対の側）に配置する第１のリフレクタと、光源
から見て液晶表示素子と同じ側に配置する第２のリフレ
クタと、の２枚構成とした。

【００２０】図１９は、本発明における課題の解決手段
（第２の目的達成の手段）を示す説明図である。同図を
参照すると、本発明では、照明装置を、光源１０１と、
液晶表示素子１０５の光投射面を照射面として光源１０
１からの出射光を該照射面に集光するためのリフレクタ
（１０２，１０３）と、により構成し、かつ該リフレク
タを、光源１０１の一方の側に液晶表示素子１０５が位
置するとしたとき該光源１０１の他方の側（光源１０１
から見て液晶表示素子１０５とは反対の側）に配置する
第１のリフレクタ１０２と、光源１から見て液晶表示素
子１０５と同じ側に配置する第２のリフレクタ１０３
と、の２枚構成としたことが理解できるであろう。

【００２１】さらに、第１のリフレクタの反射面の形状
を断面楕円形状としたとき、このリフレクタを符号１０
２Ａで表わすこととし、この場合について、以下の条件
式（６）を満たすようにすることにより、高い集光率を
得ることが可能となった。

【００２２】 （Ｄ・Ｌ）／（Ｄ＋ｙ）＜ｆ₂ ＜（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｙ） …（６） 但し、Ｌは第１のリフレクタの頂点から照射面となる液
晶表示素子までの距離、ｆ₂ は第１のリフレクタの持つ
二つの焦点距離の中の第２焦点距離、Ｄは第１のリフレ
クタの開口径、ｙは液晶表示素子の対角長寸法である。

【００２３】図２０は、本発明による照明装置の各部寸
法関係を示す説明図であるので、これを参照すれば、第
１のリフレクタ１０２Ａの頂点から照射面となる液晶表
示素子１０５までの距離Ｌ、第１のリフレクタ１０２Ａ
の第２焦点距離ｆ₂ （第２焦点位置がＦ₂ であり、第１
焦点位置は光源１０１の位置である）、第１のリフレク
タ１０２Ａの開口径Ｄが具体的に理解できるであろう。
ｙは、液晶表示素子１０５の対角長寸法（図では、一辺
の長さのように見えるが、そうではなく四辺形をなす液
晶表示素子面の対角長寸法であることに注意されたい）
である。

【００２４】なお図２０の（ａ）はｆ₂ ＞Ｌ の場合
を、図２０の（ａ）はｆ₂ ＜Ｌ の場合を、それぞれ示
したものである。

【００２５】また、上記第２の目的達成のため、本発明
では、照明装置を、光源と、該光源からの出射光を照射
対象である照射面（液晶表示素子の光投射面）にコンデ
ンサレンズを介して集光するためのリフレクタと、によ
り構成し、かつ該リフレクタを、光源の一方の側に液晶
表示素子が位置するとしたとき該光源の他方の側（光源
から見て液晶表示素子とは反対の側）に配置する第１の
リフレクタと、光源から見て液晶表示素子と同じ側に配
置する第２のリフレクタと、の２枚構成とした。

【００２６】図２１は（ａ）も（ｂ）も、本発明におけ
る、かかる課題解決手段（第２の目的達成の手段）を示
す説明図である。同図を参照すると、本発明では、照明
装置を、光源１０１と、該光源１０１からの出射光を照
射対象である照射面（液晶表示素子１０５の光投射面）
にコンデンサレンズ１１４を介して集光するためのリフ
レクタ（１０２，１０３）と、により構成し、かつ該リ
フレクタを、光源１０１の一方の側に液晶表示素子１０
５が位置するとしたとき該光源１０１の他方の側（光源
１０１から見て液晶表示素子１０５とは反対の側）に配
置する第１のリフレクタ１０２と、光源１０１から見て
液晶表示素子１０５と同じ側に配置する第２のリフレク
タ１０３と、の２枚構成としたことが理解できるであろ
う。

【００２７】さらに、図２１の（ａ），（ｂ）に見られ
るように、第１のリフレクタ１０２の反射面形状を回転
放物面の一部をなす形状としたとき、このリフレクタを
符号１０２Ｂで表わすこととし、この場合について、以
下の条件式（７）を満たすようにすることにより、高い
集光率を得ることが可能となった。

【００２８】 （Ｄ・ＬＯ）／（Ｄ＋ｙ）＜ｆ_CL＜（Ｄ・ＬＯ）／（Ｄ−ｙ） …（７） 但し、ＬＯは、コンデンサレンズ１１４から照射面とな
る液晶表示素子１０５までの距離、ｆ_CLはコンデンサレ
ンズ１１４の焦点距離である。

【００２９】リフレクタ１０２Ｂの反射面形状が回転放
物面の一部をなす形状なので、リフレクタ１０２Ｂで反
射した光は並行光となるだけであるので、これをコンデ
ンサレンズ１１４を用いて焦点を結ばせているわけであ
る（図２０とは、この点で相違するだけである）。

【００３０】なお、図２１の（ａ）はｆ_CL＞ＬＯ の場
合を、図２１の（ｂ）はｆ_CL＜ＬＯの場合を、それぞれ
示している。

【００３１】また、上記第２の目的達成のため、本発明
では、既に図１９、図２０及び図２１を参照して説明し
た如き照明装置を用いて、液晶表示素子を照射すること
により、明るい液晶表示装置を得た。また、本発明で
は、かかる液晶表示素子内において、光の入射面に設け
た偏向板からの出射光を、液晶表示素子の構成要素であ
る各画素電極領域内に集光するための、単位レンズ部か
らなるマイクロレンズアレイを、当該液晶表示素子内に
設けた。

【００３２】

【作用】第１の目的達成に関連して作用を説明する。ラ
ンプの管球部に設けた反射膜、あるいは反射ミラーはリ
フレクタに向かわないランプの出射光成分をリフレクタ
側に反射する。また、ランプの管球部内の発光中心を上
記反射膜の球面の中心位置に一致させることにより、ラ
ンプの出射光成分が効率よくリフレクタ側に反射され
る。

【００３３】同様に、ランプの管球部内の二つの発光電
極の端部の位置を上記反射膜の楕円面の二つの中心位置
にそれぞれ一致させることにより、ランプの出射光成分
が効率良くリフレクタ側に反射される。

【００３４】また、リフレクタ開口径Ｄに対してリフレ
クタ焦点距離ｆが、上記式（１）を満たすようにするこ
とにより、投射型表示装置用光源の光利用率が高まる。
さらに、ダイクロイック膜で形成した反射膜または反射
ミラーは、可視光成分のみをリフレクタ側に反射し、熱
線を透過、あるいは部分的に透過して残り成分をリフレ
クタ側に反射する。

【００３５】また、ランプの出射光を集光レンズにより
集光して液晶表示素子に照射し、その透過光を投射レン
ズによりスクリーンに投射する液晶表示装置に、上記投
射型表示装置用光源の何れかを用いることにより、スク
リーン上の投影像の輝度が向上する。

【００３６】同様に、上記三板式の液晶表示装置に、上
記投射型表示装置用光源の何れかを用いることにより、
スクリーン上の投影像の輝度が向上する。さらに、上記
液晶表示素子内に、光の入射面に設けた偏向板の出射光
を液晶表示素子の各画素電極領域内に集光するための単
位レンズ部からなるマイクロレンズアレイを設けること
によりスクリーン上の投影像の輝度が向上する。

【００３７】次に、第２の目的達成に関連して作用を説
明する。先ず図１９を参照する。光源１０１から出射し
た光線は、断面楕円形状の反射面を持つ第１のリフレク
タ１０２、及び第２のリフレクタ１０３に入射する。第
２のリフレクタ１０３を反射する光線は、一旦光源１０
１に戻り、第１のリフレクタ１０２に入射する。したが
って、光源１０１から出射した光線はそのほとんどが、
第１のリフレクタ１０２を反射し、液晶表示素子１０５
に照射されるので、光源から出射する光線のほとんどが
反射光１１５として有効利用される。

【００３８】さらに、既に述べた上記照明装置におい
て、前記条件式（６）、（７）を満足することにより、
集光率を向上できることも述べたが、この条件につい
て、図２０、図２１を参照して改めて説明する。

【００３９】図２０の（ａ）において、Ｆ₂ は第１のリ
フレクタ１０２Ａの第２焦点位置である。本発明におい
ては、第１のリフレクタ１０２Ａは断面楕円形状の反射
面を有している。光源１０１は、第１のリフレクタ１０
２Ａの第１焦点位置近傍に配置する。光源１０１出射後
の光線は、第１のリフレクタ１０２Ａの反射面が断面楕
円形状の反射面であることから、第１のリフレクタ１０
２Ａの第２焦点位置Ｆ₂ に集光する。

【００４０】集光率を高くする条件として、液晶表示素
子１０５に入射する光線の幅を液晶表示素子１０５の対
角長寸法と同等又はそれ以下にすることが必要である。
換言すると、光線が断面円形の光束として液晶表示素子
１０５に入射するとすると、その円形の光束の直径を液
晶表示素子１０５の対角長寸法とほぼ同等またはそれ以
下にしないと、光線が液晶表示素子１０５の面以外の所
にも広く照射してしまい、集光率を高くできないわけで
ある。

【００４１】ここで、図２０に示すように、第１のリフ
レクタ１０２Ａの第２焦点距離をｆ₂ 、第１のリフレク
タ１０２Ａから液晶表示素子５までの距離をＬ、第１の
リフレクタ１０２Ａの開口径をＤ、液晶表示素子１０５
の面の対角長寸法をｙとする。

【００４２】図２０の（ａ）は、ｆ₂ ＞Ｌの場合におい
て、液晶表示素子１０５に入射する光線の幅（円形の光
束の直径）と液晶表示素子１０５の面の対角長寸法が一
致している場合であり、図２０の（ｂ）は、ｆ₂ ＜Ｌの
場合において、液晶表示素子１０５に入射する光線の幅
（円形の光束の直径）と液晶表示素子１０５の面の対角
長寸法が一致している場合である。

【００４３】図２０の（ａ）の場合は、液晶表示素子１
０５に入射する光線の幅（円形の光束の直径）と液晶表
示素子１０５の面の対角長寸法を同等とするには、第１
のリフレクタ１０２Ａの第２焦点距離ｆ₂ は次式で表さ
れるものでなくてはならない。

【００４４】 ｆ₂ ＝（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｙ） ………（８） 第１のリフレクタ１０２Ａの第２焦点距離ｆ₂ が、上記
式（８）で示される値よりも長いと、液晶表示素子１０
５に入射する光線の幅（円形の光束の直径）が液晶表示
素子１０５の面の対角長寸法よりも大きくなるので、光
線が液晶表示素子１０５の面以外の所にも広く照射して
しまい、集光率が劣化する。

【００４５】図２０の（ｂ）の場合の、第１のリフレク
タ１０２Ａの第２焦点距離ｆ₂ は、次式で表されるもの
でなくてはならない。 ｆ₂ ＝（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ＋ｙ） ………（９）

【００４６】第１のリフレクタ１０２Ａの第２焦点距離
ｆ₂ が、上記式（９）で示される値よりも短いと、液晶
表示素子１０５に入射する光線の幅が液晶表示素子１０
５の対角長寸法よりも大きくなるので、光線が液晶表示
素子１０５の面以外の所にも広く照射してしまい、集光
率が劣化する。したがって、照明装置においては、上記
条件式（６）を満足することが有効なわけである。

【００４７】次に図２１を参照して、照明装置を、光源
と、２枚のリフレクタと、コンデンサレンズで構成した
場合について説明する。

【００４８】図２１の（ａ）において、Ｆ_CLはコンデン
サレンズ１１４の焦点位置である。本発明においては、
第１のリフレクタ１０２Ｂは、回転放物面の一部を反射
面とする形状である。光源１０１は、第１のリフレクタ
１０２Ｂの第１焦点位置近傍に配置する。光源１０１出
射後の光線は、第１のリフレクタ１０２Ｂの反射面が回
転放物面の一部をなす形状であるところから、反射後は
平行光となり、コンデンサレンズ１１４に入射する。そ
してコンデンサレンズ１１４により、集光され液晶表示
素子１０５を照射する。

【００４９】そのときの集光率を高くする条件として、
液晶表示素子１０５に入射する光線の幅（円形の光束の
直径）を液晶表示素子１０５の対角長寸法と同等又はそ
れ以下にすることが必要である。

【００５０】ここで、図２１に示すように、コンデンサ
レンズ１１４の焦点距離をｆ_CL、コンデンサレンズ１１
４から液晶表示素子５までの距離をＬＯ、第１のリフレ
クタ１０２Ｂの開口径をＤ、液晶表示素子１０５の対角
長寸法をｙとする。

【００５１】図２１の（ａ）は、ｆ_CL＞ＬＯ の場合に
おいて、液晶表示素子１０５に入射する光線の幅（円形
の光束の直径）と液晶表示素子１０５の対角長寸法が一
致している場合であり、図２１の（ｂ）は、ｆ_CL＜ＬＯ
の場合において、液晶表示素子１０５に入射する光線
の幅（円形の光束の直径）と液晶表示素子１０５の対角
長寸法が一致している場合である。

【００５２】図２１の（ａ）の場合は、液晶表示素子１
０５に入射する光線の幅（円形の光束の直径）と液晶表
示素子１０５の対角長寸法を同等とするには、コンデン
サレンズ１１４の焦点距離ｆ_CLは次式で表されるもので
なくてはならない。 ｆ_CL＝（Ｄ・ＬＯ）／（Ｄ−ｙ） ………（１０）

【００５３】コンデンサレンズ１１４の焦点距離ｆ
_CLが、上記式（１０）で示される値よりも長いと、液晶
表示素子１０５に入射する光線の幅（円形の光束の直
径）が液晶表示素子１０５の対角長寸法よりも大きくな
るので、集光率が劣化する。

【００５４】図２１の（ｂ）の場合のコンデンサレンズ
の焦点距離ｆ_CLは次式で表されるものでなくてはならな
い。 ｆ_CL＝（Ｄ・ＬＯ）／（Ｄ＋ｙ） ………（１１）

【００５５】コンデンサレンズ１１４の焦点距離ｆ
_CLが、上記式（１１）で示される値よりも短いと、液晶
表示素子１０５に入射する光線の幅（円形の光束の直
径）が液晶表示素子１０５の対角長寸法よりも大きくな
るので、集光率が劣化する。

【００５６】したがって、照明装置においては、上記条
件（７）を満足することが有効なわけである。さらに、
前記液晶表示素子内において、光の入射面に設けた偏向
板からの出射光を、液晶表示素子の構成要素である各画
素電極領域内に集光するための、単位レンズ部からなる
マイクロレンズアレイを、当該液晶表示素子内に設ける
ことにより、液晶表示素子上の画像を投写するスクリー
ン上の明るさが向上する。

【００５７】

【実施例】まず、図１〜６、及び１２〜１４を用いて第
１の目的達成のための実施例を説明する。即ち、図１〜
６、及び１２〜１４を参照して本発明による光源につい
て説明し、次いでこれらの光源を用いた液晶表示装置に
ついて説明する。

【００５８】図１はほぼ点光源と見なせるランプ１を用
いた場合である。ランプ１は前電極７と後電極８間の放
電により発光する。図１においては前電極７と後電極８
間の間隔が十分に短いので点光源とみなすことができ、
発光中心は球面の管球部４の中心と一致する。

【００５９】出射光の中の光線１３はリフレクタ３によ
り反射、集光される。また、光線１４は反射膜２により
反射されて折り返し、リフレクタ３へ再び出射される。
従来光源ではこの光線１４のような成分はリフレクタ３
の外に逸散して失われていた。

【００６０】これに対して図１ではこの損失光をリフレ
クタ３側に戻すことができるので、実質的に光線１３の
密度がほぼ２倍に増加したことと等価になり、光利用率
を略２倍に向上することができる。

【００６１】次に、ランプ１を点光源と見なせない場合
における本発明について説明する。図２において、前電
極７と後電極８間の間隔が開いているため、両電極７、
８間の中心部から反射膜２に向かう光成分１４は図１の
場合と同様にリフレクタ３側に出射され、光利用率を向
上させる。しかし、例えば前電極７の端部から出射され
た光線１５、同１６等は、反射膜２により反射した後、
後電極８その他の部分に遮られるのでリフレクタ３に到
達しない。

【００６２】そこで本発明では図３に示すように、管球
部４の形状を楕円面として反射膜２を楕円面にし、楕円
面の二つの焦点をそれぞれ前電極７と後電極８の端部と
ほぼ一致させるようにする。

【００６３】図３において、前電極７端部より出射して
反射膜２に反射した光線１７は、楕円面の性質に従って
後電極８の端部を通過して再出射され、図示せざるリフ
レクタ３へ導かれるので、前電極７端部からの出射光も
光線１３に加えて有効に利用することができる。また、
後電極８より出射し反射膜２に反射した光線１８は前電
極７の端部へ導かれ、その後は光線１７と同様にリフレ
クタ３に導かれて光線１３に加わる。

【００６４】また図４に示すように、各電極７、８の端
部以外から出射された光線１９、２０等は反射膜２によ
って折り返された後、前電極７と後電極８間を通過し、
図示せざるリフレクタ３により集光されて光線１３に加
わる。

【００６５】後電極８と前電極７の各端部間の間隔を５
ｍｍとすると、反射膜２の楕円面は例えば次の式（２）
のようになる。 ｘ２／６２＋ｙ２／５．５２＝１ ……（２） また、リフレクタ３（図１）は焦点距離は１１ｍｍ、開
口径はφ８０ｍｍの放物面となっている。

【００６６】以上のように、ランプ１の前電極７と後電
極８間の間隔が長い場合には、反射膜２を楕円面とし
て、前電極７と後電極８の各端部を楕円面の二つの焦点
にほぼ一致させることにより、電極間の細長い発光部か
らの光の略すべてを利用することができるのである。

【００６７】なお、反射膜２の代わりに同様な形状の反
射ミラーを用いることもできる。また、ランプ１にはメ
タルハライドランプ、キセノンランプ等の放電ランプの
他に、ハロゲンランプ等を用いて同様の効果を得ること
ができる。発光部がフィラメントの場合には、フィラメ
ントを上記放電ランプの発光部であるアークにおきかえ
て考えればよい。

【００６８】図５は上記本発明による液晶表示装置用光
源の実施例の断面図である。球面形状の管球部４の表面
のリフレクタ３の開口部側半分に反射膜２を形成し、管
球部４の中心には発光中心がある。

【００６９】上記管球部４は光軸方向をｘ軸、光軸と直
角な方向をｙ軸として次の式（３）によって表される形
状となっている。 ｘ２＋ｙ２＝５．５２ ……（３） また、上記反射膜２を図６に示すように、反射ミラー９
に置き換えるようにしてもよい。

【００７０】また、上記本発明の光源における反射膜あ
るいは反射ミラーをダイクロイック膜によって形成して
可視光のみをリフレクタ側に反射するようにしてもよ
い。また、上記ダイクロイック膜に熱線をある程度反射
する特性をもたせてランプ管球部内の添加物の対流を促
進するようにしてもよい。

【００７１】この結果、ハロゲンサイクルの活発化によ
り管球部の黒化現象を改善してランプを長寿命化するこ
とができる。このとき、熱線の反射量が少ないと黒化現
象の改善効果が少なく、多すぎても管球部の耐久性が損
なわれるので、反射する熱線量を適宜調節するようにす
る。本発明では上記熱線の反射量をダイクロイック膜の
熱線反射率によって調節するようにする。

【００７２】図１２は上記可視光と熱線の反射率をほぼ
独立に設定するようにした本発明実施例の構成図であ
る。図１２において、反射ミラー９の内側に可視光のみ
を反射するダイクロイック膜４６を形成し、外側の面形
状は内側と違う形状とした上で熱線反射膜４７を形成す
る。なお、熱線反射膜４７として熱線を反射するダイク
ロイック膜を用いるようにしてもよい。

【００７３】この結果、電極７、８間からの熱線成分は
熱線反射膜４７に両電極間を反射してランプ管球内部の
任意の点に集中するので、管球部内の添加物の対流が促
進される。なお、図１２では熱線４８をランプ管球部内
の中心より下方側に集中させて添加物の対流を効率良く
促進するようにしている。

【００７４】図１３はランプ１の発光部５２とリフレク
タ３の位置関係を示す図である。本発明では光源からの
光線を高効率でリフレクタ３に照射し、さらに発散角を
抑えて出射光の利用率を高めるために先にも述べた式
（１）を満たすようにする。 Ｄ ≧ ４ｆ ≧ ０．７５×Ｄ ……（１） ただし、Ｄはリフレクタ開口径、ｆはリフレクタ焦点距
離である。

【００７５】式（１）において、Ｄと４ｆの値が等しい
ときリフレクタ焦点位置がリフレクタ開口面にほぼ重な
り、光源からの光線を損失少なくリフレクタ３に照射
し、発散角を適正化して出射光の利用率を高めることが
できる。

【００７６】ｆの値をこれより大きくすると光源位置が
リフレクタ開口面の前側に繰り出して図１４に示すよう
にリフレクタ３に当たらない光線４９が増え、逆にｆの
値を小さくすると光源位置がリフレクタ３に近づき過ぎ
て光束の発散角が過大となっるのでいずれも好ましくな
い。

【００７７】このため、例えばｆ＝１７ｍｍ、Ｄ＝８０
ｍｍに設定する。この場合、照射面における集光性をよ
くするためにランプ中心をリフレクタ開口面の前側に数
ｍｍシフトしている。なお、本実施例において反射ミラ
ー９を使用した場合について説明したが、反射膜２によ
っても同様の効果が得られることはいうまでもない。ま
た、リフレクタ３の形状が放物面の他に楕円面、双曲
面、球面等の各種凹面であっても同様の効果が得られ
る。

【００７８】なお、楕円面の場合の焦点距離ｆは、次の
式（４）のようになる。 ｆ＝ｂ²／（２×ａ） ……（４） 上記ａ及びｂは、楕円面の光軸をｙ軸として，次の式
（５）があらわす曲線がｙ軸を中心に回転してできる楕
円面におけるものである． ｘ²／ｂ²＋ｙ²／ａ²＝１ ……（５）

【００７９】図１５（ａ）、（ｂ）は光源１とリフレク
タ３の位置関係による発散角５１の変化を示したもので
ある。

【００８０】同図（ａ）は（ｂ）に比べてリフレクタ３
の焦点距離ｆが小さいため光源１がリフレクタ３に近づ
いており、これにより発散角５１が大きくなって照射面
での光線の絞り込みが難しくなる。しかし、式（１）の
範囲にリフレクタ３の焦点距離ｆを設定することによ
り、光の絞り込みを適正化してその利用効率を高めるこ
とができる。

【００８１】図８は上記本発明の光源を用いた投射型液
晶表示装置の構成図である。メタルハライド、キセノ
ン、ハロゲン等のランプ１の出射光はリフレクタ３に反
射して赤外フィルタ２１により赤外線をカットされ、集
光レンズ２２を介して液晶表示素子２３に入射され、ス
クリーン２６上に明るい映像を投影する。なお、集光レ
ンズ２２を省略して光線をリフレクタ３から直接液晶表
示素子２３に入射するようにすることもできる。

【００８２】図９は上記本発明の光源を用いた三板式投
射型液晶表示装置の構成図である。メタルハライド、キ
セノン、ハロゲン等のランプ１の出射光はリフレクタ３
に反射して集光レンズ２２により赤外フィルタ２１に入
射され赤外線をカットされる。

【００８３】次いでダイクロイックミラー３０、３２と
全反射ミラー３４より構成される色分離光学系により
緑、青、赤の三色に分離され、それぞれ緑色用液晶表示
素子２７、青色用液晶表示素子２８、赤色用液晶表示素
子２９を通過し、ダイクロイックミラー３３、３５、及
び全反射ミラー３４より構成される色合成光学系によっ
て色合成されて投射レンズ２５を介してスクリーン２６
上に明るい映像を投影する。なお、集光レンズ２２を省
略して光線をリフレクタ３から直接液晶表示素子２３に
入射するようにすることもできる。

【００８４】図１０は上記液晶表示素子２３、２７〜２
９等の斜視図である。入射光線５３は偏光板４１を介し
てマイクロレンズアレイ４２により液晶３８の画素電極
３９毎に集光される。なお、マイクロレンズアレイ４２
を省略した液晶表示素子も存在する。

【００８５】図１１は液晶表示素子２３における位置関
係を説明する平面図である。入射光線４６はマイクロレ
ンズアレイ４２により各画素領域の画素電極３９内に絞
りこまれるので遮光部４０によってけられることが無
く、開口率が実質的に向上し、明るい映像を得ることが
できる。なお、マイクロレンズアレイ４２は透明基板３
６内に一体に形成することができる。

【００８６】以下、第２の目的達成のための本発明の実
施例について、図面を用いて説明する。

【００８７】図１６は、本発明の第２の目的達成のため
の一実施例としての液晶表示装置を示す構成図である。
図１６において、１０１は光源であり、例えばメタルハ
ライドランプ、ハロゲンランプである。１０２Ａは、断
面が楕円形状の反射面を持つ第１のリフレクタ、１０３
は、球面形状の一部を反射面として有する第２のリフレ
クタ、１０４はコ−ルドフィルタ（赤外カットフィルタ
とも云う、映像に関係しない赤外線を通さず反射してし
まうフィルタ）、１０５は液晶表示素子である。１０６
は液晶表示素子１０５上の表示画像を拡大するための投
写レンズ、１０７はスクリ−ンである。

【００８８】また、液晶表示素子１０５の駆動回路とし
ては、例えば図１６の回路ブロックに示す如くである。
即ち、１０８はビデオクロマ処理回路、１０９はＲＧＢ
出力回路、１１０はＸドライバ、１１１は同期処理回
路、１１２はコントロ−ラ、１１３はＹドライバであ
る。

【００８９】図１６を参照する。光源１０１は、第１の
リフレクタ１０２Ａの第１焦点位置近傍に配置されてお
り、光源１０１から出射する光は、第１のリフレクタ１
０２Ａで反射して、コ−ルドフィルタ１０４を介して液
晶表示素子１０５に照射される。また、第２のリフレク
タ１０３で反射される光線は、一旦光源１０１に戻り、
第１のリフレクタ１０２Ａに入射、そして反射し、コ−
ルドフィルタ１０４を介して液晶表示素子１０５に照射
される。

【００９０】本実施例では、光源１０１の前後に２枚の
リフレクタを配置しているので、光源１０１からの出射
光のほとんどを有効利用できる。さらに、第１のリフレ
クタ１０２Ａを、断面楕円形状の反射面を持つものと
し、その焦点距離、開口径、位置を既に説明した条件に
従って最適に設定することにより、高い集光率を得るこ
とが可能となる。

【００９１】そして、液晶表示素子１０５上に表示され
た画像は、投写レンズ１０６により拡大され、その結
果、スクリ−ン１０７上に、拡大した画像が得られる。

【００９２】また、レ−ザ−ディスク、ＶＴＲ等（図示
せず）から入力されたビデオ入力は、ビデオクロマ処理
回路１０８により処理された後、ＲＧＢ出力回路１０９
に入力される。ＲＧＢ出力回路１０９は、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）に対応する映像信号及び液晶表示素子
１０５をＡＣ駆動するため、垂直期間ごとに極性反転
し、Ｘドライバ１１０を介して液晶表示素子１０５の電
極に入力される。前記ビデオクロマ処理回路１０８、Ｒ
ＧＢ出力回路１０９、Ｘドライバ１１０、及びＹドライ
バ１１３は、同期処理回路１１１、コントロ−ラ１１２
により同期がとられている。

【００９３】図１７は、本発明の第２の目的達成のため
の他の実施例としての液晶表示装置を示す構成図であ
る。

【００９４】図１７において、１０１は光源であり、例
えばメタルハライドランプ、ハロゲンランプである。１
０２Ｂは回転放物面の一部を反射面として有する第１の
リフレクタ、１０３は球面形の一部を反射面として有す
る第２のリフレクタ、１１４はコンデンサレンズ、１０
４はコ−ルドフィルタ、１０５は液晶表示素子である。
１０６は液晶表示素子５上の表示画像を拡大するための
投写レンズ、１０７はスクリ−ンである。

【００９５】また、液晶表示素子５の駆動回路として
は、図１６の場合と同じ回路ブロックを有している。即
ち、１０８はビデオクロマ処理回路、１０９はＲＧＢ出
力回路、１１０はＸドライバ、１１１は同期処理回路、
１１２はコントロ−ラ、１１３はＹドライバである。

【００９６】図１７を参照する。光源１０１は、第１の
リフレクタ１０２Ｂの焦点位置近傍に配置されており、
光源１０１から出射する光は第１のリフレクタ１０２Ｂ
で反射して並行光となり、コンデンサレンズ１１４によ
り集光され、コ−ルドフィルタ１０４を介して、液晶表
示素子１０５に照射される。また、第２のリフレクタ１
０３で反射する光線は、一旦光源１０１に戻り、第１の
リフレクタ１０２Ｂに入射、そして、反射して並行光と
なり、コンデンサレンズ１１４により集光され、コ−ル
ドフィルタ１０４を介して、液晶表示素子１０５に照射
される。

【００９７】本実施例では、光源１０１の前後に２枚の
リフレクタを配置しているので、光源からの出射光のほ
とんどを有効利用できる。さらに、第１のリフレクタ１
０２Ｂとコンデンサレンズ１１４の焦点距離を、既に述
べた条件に従って最適に設定することにより、高い集光
率を得ることが可能となる。その他は、図１６を参照し
て説明したところと同じである。

【００９８】なお、以上の各実施例においては、ライト
バルブとして、液晶表示素子を１枚使用する場合を説明
したが、カラ−表示の場合には、液晶表示素子１０５内
に、図示していないカラ−フィルタを設ける必要がある
ことは述べるまでもない。また、以上述べた実施例は、
いわゆる色の３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応する３枚の液
晶表示素子を用いる表示装置にも適用できる。

【００９９】次に、本発明の第２の目的達成のための実
施例としての、照明装置について具体的なデータを、図
２０または図２１を参照して説明する。

【０１００】図２０の（ａ）を参照する。同図におい
て、光源１０１には、１５０ｗのメタルハライドランプ
を用いた。発光部である光源１０１は、長さ３ｍｍ、直
径１ｍｍの円柱状の物体（メタルハライドランプ）であ
る。第１のリフレクタ１０２Ａは、断面楕円形状の反射
面を持つものであるから、その第１焦点距離は２０ｍ
ｍ，第２焦点距離ｆ₂ は４００ｍｍ、開口径Ｄは８０ｍ
ｍであり、第２のリフレクタ１０３は半径８ｍｍ、開口
径１６ｍｍの球面ミラ−である。液晶表示素子１０５の
パネルサイズｙは１．４インチ（対角長寸法が１．４イ
ンチ）であり、第１のリフレクタ１０２の頂点から液晶
表示素子１０５までの距離Ｌは２５０ｍｍである。

【０１０１】第１のリフレクタ１０２Ａの第１焦点位置
と第２のリフレクタ１０３の球面ミラ−の中心はほぼ一
致するように配置し、さらに、光源１０１として用いた
メタルハライドランプは、その発光部中心が第１のリフ
レクタ１０２Ａの第１焦点位置近傍に配置した。本実施
例においては約７４％の集光率を得た（因みに、本発明
によらない場合、通常の集光率は３０％程度である。

【０１０２】次に図２０の（ｂ）を参照する。同図にお
いて、光源１０１には１５０ｗのメタルハライドランプ
を用いた。発光部である光源１０１は、長さ３ｍｍ、直
径１ｍｍの円柱状の物体（メタルハライドランプ）であ
る。第１のリフレクタ１０２Ａは断面楕円形状の反射面
を持つものであるから、その第１焦点距離は２０ｍｍ，
第２焦点距離ｆ₂ は２５０ｍｍ、開口径Ｄは８０ｍｍで
あり、第２のリフレクタ１０３は半径８ｍｍ、開口径１
６ｍｍの球面ミラ−である。液晶表示素子１０５のパネ
ルサイズはｙは１．４インチであり、第１のリフレクタ
１０２の頂点から液晶表示素子１０５までの距離Ｌは１
５０ｍｍである。

【０１０３】第１のリフレクタ１０２Ａの第１焦点位置
と第２のリフレクタ１０３の球面ミラ−の中心はほぼ一
致するように配置し、さらに、光源１０１として用いた
メタルハライドランプはその発光部中心が第１のリフレ
クタ１０２Ａの第１焦点位置近傍に配置した。本実施例
においては約７０％の集光率を得た。

【０１０４】次に図２１の（ａ）を参照する。光源１０
１には１５０ｗのメタルハライドランプを用いた。発光
部である光源１０１は、長さ３ｍｍ、直径１ｍｍの円柱
状の物体（メタルハライドランプ）である。第１のリフ
レクタ１０２Ｂは、第１焦点距離２０ｍｍ、開口径８０
ｍｍの放物リフレクタ（回転放物面の一部を反射面とし
て有するリフレクタ）である。第２のリフレクタ１０３
は、半径８ｍｍ、開口径１６ｍｍの球面ミラ−である。
コンデンサレンズ１１４は、開口径８４ｍｍ、焦点距離
２２０ｍｍの平凸レンズである。

【０１０５】液晶表示素子１０５のパネルサイズは１．
４インチ（対角長寸法が１．４インチ）であり、第１の
リフレクタ１０２Ｂの頂点から液晶表示素子１０５まで
の距離は２５０ｍｍであり、コンデンサレンズ１１４か
ら液晶表示素子１０５までの距離ＬＯは１２５ｍｍであ
る。

【０１０６】第１のリフレクタ１０２Ｂの第１焦点位置
と第２のリフレクタ１０３の球面ミラ−の中心はほぼ一
致するように配置し、さらに、光源１０１として用いた
メタルハライドランプはその発光部中心が第１のリフレ
クタ１０２Ｂの第１焦点位置近傍に配置した。本実施例
においては約６８％の集光率を得た。

【０１０７】次に図２１の（ｂ）を参照する。光源１０
１には１５０ｗのメタルハライドランプを用いた。発光
部である光源１０１は、長さ３ｍｍ、直径１ｍｍの円柱
状の物体（メタルハライドランプ）である。第１のリフ
レクタ１０２Ｂは第１焦点距離２０ｍｍ、開口径８０ｍ
ｍの放物リフレクタである。第２のリフレクタ１０３は
半径８ｍｍ、開口径１６ｍｍの球面ミラ−である。コン
デンサレンズ１１４は開口径８４ｍｍ、焦点距離ｆ_CLが
１７０ｍｍの平凸レンズである。

【０１０８】液晶表示素子１０５のパネルサイズは１．
４インチ（対角長寸法が１．４インチ）であり、第１の
リフレクタ１０２Ｂの頂点から液晶表示素子１０５まで
の距離は１８０ｍｍであり、コンデンサレンズ１１４か
ら液晶表示素子１０５までの距離ＬＯは１００ｍｍであ
る。

【０１０９】第１のリフレクタ１０２Ｂの第１焦点位置
と第２のリフレクタ１０３の球面ミラ−の中心はほぼ一
致するように配置し、さらに、光源１０１として用いた
メタルハライドランプはその発光部中心が第１のリフレ
クタ１０２Ｂの第１焦点位置近傍に配置した。本実施例
においては約７０％の集光率を得た。

【０１１０】液晶表示素子１０５の具体的構造例は、図
１０を参照して既に説明した通りであるが、本発明を実
施することにより、図１０に示す入射光線４６は、その
ほとんどが液晶表示素子２３（１０５）の開口部に入射
して液晶表示素子２３（１０５）を出射光４３として出
射するので、液晶表示素子２３（１０５）の実効的な開
口率を向上することができる。なお、マイクロレンズア
レイ４２は透明基板３６内に一体に形成することができ
る。

【０１１１】

【発明の効果】本発明においては、第１の目的達成に関
連して、ランプの管球部に設けた反射膜、あるいは反射
ミラーにより従来逸散されていたランプの光成分もリフ
レクタ側に反射して利用できるので、ランプ出射光の光
利用率を向上することができる。

【０１１２】また、ダイクロイック膜で形成した反射膜
または反射ミラーにより、可視光成分のみをリフレクタ
側に反射し、熱線を透過、あるいは部分的に透過して残
り成分をリフレクタ側に反射するので、管球部内の添加
物の対流が促進して、ランプの発光効率を高め、同時に
長寿命化することができる。

【０１１３】また、上記反射膜、あるいは反射ミラー付
きのランプを液晶表示装置の光源に用いるので、スクリ
ーン投影像の輝度を向上することができる。また、上記
液晶表示装置に用いる液晶表示素子内に、入射光を各画
素電極領域内に集光するためのマイクロレンズアレイを
設けることにより液晶表示素子の光利用効率を向上して
スクリーン投影像の輝度をさらに向上することができ
る。

【０１１４】更に、本発明によれば、第２の目的達成に
関連して、従来の照明装置において利用されていなかっ
た直射光を第２のリフレクタで有効利用されるので、そ
の集光率を大幅に向上することができる。この結果、画
面の明るい液晶表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ほぼ点光源と見なせるランプを用いた本発明に
よる光源の部分断面図である。

【図２】ランプの電極間が開いている場合における本発
明ランプの部分断面図である。

【図３】ランプの電極間が開いている場合における本発
明ランプの部分断面図である。

【図４】ランプの電極間が開いている場合における本発
明ランプの部分断面図である。

【図５】本発明による光源の断面図である。

【図６】本発明による光源の断面図である。

【図７】従来の光源の断面図である。

【図８】本発明による光源を用いた単板式液晶表示装置
の構成図である。

【図９】本発明による光源を用いた三板式液晶表示装置
の構成図である。

【図１０】液晶表示素子の斜視図である。

【図１１】図１０の液晶表示素子の画素電極部の平面図
である。

【図１２】本発明による反射ミラーを使った光源の断面
図である。

【図１３】本発明による光源の断面図である。

【図１４】リフレクタの焦点ｆが過大な場合の光源の断
面図である。

【図１５】発光部の位置による発散角の違いを示す光源
の断面図である。

【図１６】本発明の第２の目的達成のための一実施例と
しての液晶表示装置を示す構成図である。

【図１７】本発明の第２の目的達成のための他の実施例
としての液晶表示装置を示す構成図である。

【図１８】従来の照明装置の基本的構成を示す説明図で
ある。

【図１９】本発明における課題の解決手段（第２の目的
達成手段）を示す説明図である。

【図２０】本発明による照明装置の一構成の各部寸法関
係を示す説明図である。

【図２１】本発明による照明装置の他の構成の各部寸法
関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ランプ、２…反射膜、３…リフレクタ、４…管球
部、５…端子板、６…口金、７…前側電極、８…後側電
極、９…反射ミラー、１０…接着剤、２１…赤外フィル
タ、２２…集光レンズ、２３…液晶表示素子、２５…投
射レンズ、２６…スクリーン、２７…緑色用液晶表示素
子、２８…青色用液晶表示素子、２９…赤色用液晶表示
素子、３０，３２，３３，３５…ダイクロイックミラ
ー、３１，３４…全反射ミラー、３６…透明基板、３７
…対向電極、３８…液晶、３９…画素電極、４０…遮光
部、４１…偏光板、４２…平板マイクロレンズアレイ、
４６…ダイクロイック膜、４７…熱線反射膜、４８…熱
線、５０…焦点距離、５２…発光部、１０１…光源、１
０２Ａ…第１のリフレクタ（反射面の形状を断面楕円形
状としたリフレクタ）、１０２Ｂ…第１のリフレクタ
（反射面形状を回転放物面の一部をなす形状としたリフ
レクタ）、１０３…第２のリフレクタ、１０４…コール
ドフィルタ、１０５…液晶表示素子、１０６…投写レン
ズ、１０７…スクリーン、１０８…ビデオクロマ処理回
路、１０９…ＲＧＢ出力回路、１１０…Ｘドライバ、１
１１…同期処理回路、１１２…コントロ−ラ、１１３…
Ｙドライバ、１１４…コンデンサレンズ、１１５…反射
光、１１６…直射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 雅晴 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 久田 隆紀 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 丸山 竹介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプの出射光をリフレクタにより集光
   する投射型表示装置用光源において、上記ランプの管球
   部の一部にその出射光成分を上記リフレクタに向けて反
   射する反射膜、あるいは反射ミラーを設けたことを特徴
   とする投射型表示装置用光源。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記反射膜、あるい
   は反射ミラーの形状を球面としたことを特徴とする投射
   型表示装置用光源。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記反射膜、あるい
   は反射ミラーの形状を楕円面としたことを特徴とする投
   射型表示装置用光源。
4. 【請求項４】 請求項２において、上記ランプの管球部
   内の発光中心を上記反射膜の球面の中心位置に一致する
   ようにしたことを特徴とする投射型表示装置用光源。
5. 【請求項５】 請求項３において、上記ランプの管球部
   内の二つの発光電極の端部の位置を上記反射膜の楕円面
   の二つの中心位置にそれぞれ一致するようにしたことを
   特徴とする投射型表示装置用光源。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   Ｄを上記リフレクタの開口径として、上記リフレクタの
   焦点距離ｆを、 Ｄ ≧ ４ｆ ≧ ０．７５×Ｄ の範囲内に設定するようにしたことを特徴とする投射型
   表示装置用光源。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   上記反射膜または反射ミラーをダイクロイック膜で形成
   したことを特徴とする投射型表示装置用光源。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７の何れかに記載の投射
   型表示装置用光源の出射光を照射する液晶表示素子と、
   液晶表示素子の透過光をスクリーンに投射する投射レン
   ズとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし７の何れかに記載の投射
   型表示装置用光源の出射光を三原色に分離する分光手段
   と、上記三原色のそれぞれを照射する三枚の液晶表示素
   子と、上記三枚の液晶表示素子の出射光を合成する色合
   成手段と、色合成手段の出射光をスクリーンに投射する
   投射レンズとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項８または９において、上記投射
    型表示装置用光源の出射光を集光して液晶表示素子また
    は分光手段へ照射する集光レンズを備えたことを特徴と
    する液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項８、９及び１０において、上記
    液晶表示素子内に、光の入射面に設けた偏向板の出射光
    を液晶表示素子の各画素電極領域内に集光するための単
    位レンズ部からなるマイクロレンズアレイを設けたこと
    を特徴とする液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 少なくとも、光を出射する光源（１０
    １）と、該光源（１０１）からの出射光を照射対象であ
    る照射面に集光するためのリフレクタと、から成る照明
    装置において、 前記リフレクタが、入射光を反射させて前記照射面に集
    光するための、断面が楕円状の反射面を持つ第１のリフ
    レクタ（１０２Ａ）と、前記光源からの入射光を反射さ
    せて前記第１のリフレクタへ入射させる第２のリフレク
    タ（１０３）と、により構成されることを特徴とする照
    明装置。
13. 【請求項１３】 少なくとも、光を出射する光源（１０
    １）と、該光源（１０１）からの出射光を照射対象であ
    る照射面にコンデンサレンズ（１０４）を介して集光す
    るためのリフレクタと、から成る照明装置において、 前記リフレクタが、入射光を並行光として反射させて前
    記コンデンサレンズに入射させるための、回転放物面の
    一部を反射面とする第１のリフレクタ（１０２Ｂ）と、
    前記光源からの入射光を反射させて前記第１のリフレク
    タへ入射させる第２のリフレクタ（１０３）と、により
    構成されることを特徴とする照明装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の照明装置におい
    て、下記の式を満足することを特徴とする照明装置。 記 （Ｄ・Ｌ）／（Ｄ＋ｙ）＜ｆ₂ ＜（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−
    ｙ） 但し Ｌ ：第１のリフレクタ頂点から照射面までの距離 ｆ₂ ：第１のリフレクタの持つ二つの焦点距離のうちの
    第２焦点距離 Ｄ ：第１のリフレクタの開口径 ｙ ：照射面の対角長寸法
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の照明装置におい
    て、下記の式を満足することを特徴とする照明装置。 記 （Ｄ−ＬＯ）／（Ｄ＋ｙ）＜ｆ_CL＜（Ｄ−ＬＯ）／（Ｄ
    −ｙ） ＬＯ ：コンデンサレンズから照射面までの距離 ｆ_CL ：コンデンサレンズの焦点距離 Ｄ ：コンデンサレンズの開口径 ｙ ：照射面の対角長寸法
16. 【請求項１６】 請求項１２，１３，１４又は１５に記
    載の照明装置と、該照明装置における前記照射面をその
    光投写面とする液晶表示素子（１０５）と、から成るこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項１２，１３，１４又は１５に記
    載の照明装置と、該照明装置における前記照射面をその
    光投写面とする液晶表示素子（１０５）と、該液晶表示
    素子（１０５）の面上の表示画像を拡大投影するための
    投写光学系（１０６）と、から成ることを特徴とする液
    晶表示装置。
18. 【請求項１８】 請求項５又は６に記載の液晶表示装置
    において、前記液晶表示素子内において、光の入射面に
    設けた偏向板からの出射光を、液晶表示素子の構成要素
    である各画素電極領域内に集光するための、単位レンズ
    部からなるマイクロレンズアレイを、当該液晶表示素子
    内に設けたことを特徴とする液晶表示装置。